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半导体

住友矿山将量产新一代碳化硅功率半导体晶圆

近日,住友矿山表示,计划量产新一代功率半导体晶圆,而且会使用自主研发的最新技术将价格降低10%到20%。住友矿山希望凭借这种新型碳化硅晶圆抢占美国科锐等领先企业的市场,使全球份额占比达到10%,预计2025年实现月产1万片。

碳化硅2.jpg

住友矿山是全球最大的车载电池正极材料厂商,拥有物质结晶技术,现将利用其他业务所培育出的技术实力进入半导体材料领域。据了解,住友矿山所开发的技术是在因结晶不规则而导致价格较低的残次品“多晶碳化硅”上贴一层可以降低发电损耗的“单晶碳化硅”可将价格降低10%~20%。纯电动汽车的逆变器在采用这款新型晶圆所制成的碳化硅功率半导体时,能将电力损耗降低10%左右。通过提高功率半导体的性能,减小整个单个装置的尺寸,有利于延长纯电动汽车的续航里程。

从技术的角度来说,与硅基功率器件制作工艺不同,碳化硅器件不能直接制作在碳化硅单晶材料上,需要在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料,最后在外延层上制造各类器件。传统的碳化硅外延基于单晶衬底,以实现晶格匹配和降低缺陷密度(微管、位错、层错等),但是单晶碳化衬底制备的成本较高。“住友矿山可实现从多晶碳化硅衬底上外延单晶硅层材料,在技术与成本上具有明显的优势。”赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者表示。而成本方面,相对于硅基材料功率半导体,碳化硅功率半导体能够降低电力功耗,会是功率半导体产品领域未来具有发展潜力的竞品。此外,消费终端的生产对于价格十分敏感,住友矿山碳化硅新晶圆的成本能够降低1~2成,价格优势将会成为住友矿山有效的竞争力之一。

随着电动车对碳化硅功率半导体的需求日渐增长,这条新赛道上的竞争也越来越激烈。目前除了美国科锐外,美国II-VI公司及罗姆旗下的德国SiCrystal等也在涉足碳化硅半导体晶圆业务。

对于这项新技术是否可以帮助住友矿山抢占科锐市场的问题,池宪念认为,美国科锐公司是全球6/8英寸碳化硅单晶衬底材料可实现产业化的龙头公司,在市场和技术上具有领先优势。如果住友矿山的新一代碳化硅半导体晶圆材料能够通过下游厂商的验证,并实现量产,则其将成为美国科锐公司的有力竞争者。

责任编辑:杨鹏岳


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